Die neue leichte Aluminium-Stahl-Legierung kann sich mit Titan messen

Altmodischer Stahl ist seit Jahrhunderten einer der zuverlässigsten und allgegenwärtigsten Baustoffe. Daher scheint es etwas veraltet zu sein, von einem Stahldurchbruch zu sprechen. Aber Forscher der Pohang Universität für Wissenschaft und Technologie in Südkorea haben Stahl möglicherweise wieder kühl gemacht, ganz zu schweigen von stärker und leichter, berichtet Popular Mechanics.

Die Forscher haben eine Methode entwickelt, um eine Aluminium-Stahl-Legierung herzustellen, die flexibler, leichter und fester ist als jede Art von Stahl, die jemals hergestellt wurde.

Dies ist nicht das erste Mal, dass jemand daran gedacht hat, der Stahlmischung Aluminium hinzuzufügen. In den 1970er Jahren erkannten sowjetische Wissenschaftler, dass sie durch das Mischen von Stahl und Aluminium ein ultrastarkes, leichtes Metall schmieden konnten. Diese Vorteile wurden jedoch immer von einem großen Nachteil abgelöst: Es war unglaublich spröde. Wenn eine signifikante Kraft ausgeübt wurde, brach sie immer, anstatt sich zu verbiegen.

Das Problem ist, dass beim Zusammenschmelzen von Aluminium- und Eisenatomen harte, kristalline Strukturen namens B2 entstehen, die die Aluminium-Stahl-Legierungen so spröde machen. Bisher hat noch niemand einen Weg gefunden, um dieses Problem zu umgehen. Hansoo Kim und sein Team in Pohang stellten fest, dass die umgebende Legierung sie vor dem Splittern schützen könnte, wenn die B2-Kristalle ordnungsgemäß im Stahl verteilt werden könnten.

"Meine ursprüngliche Idee war, dass ich sie möglicherweise im Stahl dispergieren könnte, wenn ich die Bildung dieser B2-Kristalle irgendwie induzieren könnte", erklärte Kim.

Es ist nicht so einfach, wie es sich anhört. Kim und sein Team verbrachten Jahre damit, ihren Stahl sorgfältig wärmebehandelt und dünn zu rollen, um zu kontrollieren, wann und wo B2-Kristalle gebildet wurden. Sie experimentierten, indem sie der Mischung Bits hinzufügten. Nickel bot zum Beispiel den besonders wichtigen Vorteil, dass sich die Kristalle bei einer viel höheren Temperatur bilden. Schließlich beherrschten sie die Technik.

Das Ergebnis all dieser Arbeiten ist eine brauchbare Aluminium-Stahl-Legierung, die im Vergleich zu normalem Stahl 13 Prozent weniger dicht ist und im Vergleich zu Titanlegierungen ein vergleichbares Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweist. Das ist bedeutsam und könnte die Aluminium-Stahl-Legierung zum Baumaterial der Zukunft machen.

"Aufgrund seiner Leichtigkeit kann unser Stahl viele Anwendungen im Automobil- und Flugzeugbau finden", sagte Kim.

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